特開 2024-169361 ウエハ取り扱いアセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024169361

(43)【公開日】2024-12-05

(54)【発明の名称】ウエハ取り扱いアセンブリ

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20241128BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】19

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024082530

(22)【出願日】2024-05-21

(31)【優先権主張番号】63/468,613

(32)【優先日】2023-05-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】519237203

【氏名又は名称】エーエスエム・アイピー・ホールディング・ベー・フェー

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】アドリアーン・ガルセン

【テーマコード（参考）】

5F131

【Ｆターム（参考）】

5F131AA02

5F131AA03

5F131BA00

5F131CA07

5F131DA02

5F131DA22

5F131DA42

5F131DB02

5F131DB06

(57)【要約】

【課題】ウエハ取り扱いアセンブリを提供する。
【解決手段】ウエハ取り扱いアセンブリ、ウエハ取り扱いアセンブリを備える半導体処理装置、および複数のウエハ上に層を形成する方法が開示されている。記載されるウエハ取り扱いアセンブリの実施形態は、ボート内のウエハを支持するための、ウエハ当たり三つのボート支持体を有するボートと、エンドエフェクタ上のウエハを支持するための、三つのエンドエフェクタ支持体を備えるエンドエフェクタとを備える。
【選択図】図１ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウエハ取り扱いアセンブリであって、
複数のウエハを保持するように構築および配設されたボートであって、前記ボート内の前記ウエハを支持するためにウエハ当たり三つのボート支持体を有するボートと、
エンドエフェクタであって、前記エンドエフェクタ上のウエハを支持するための三つのエンドエフェクタ支持体を備えるエンドエフェクタと、を備え、
前記三つのエンドエフェクタ支持体が前記三つのエンドエフェクタ支持体の中心に対して、前記エンドエフェクタの前記中心が前記三つのボート支持体の中心と位置合わせされる時に、前記三つのボート支持体と実質的に同じ方向に位置付けられる、ウエハ取り扱いアセンブリ。

【請求項2】

前記三つのエンドエフェクタ支持体が、エンドエフェクタ支持面を形成し、前記三つのエンドエフェクタ支持体が、前記エンドエフェクタ支持面内で互いに実質的に等しく分離される、請求項１に記載のウエハ取り扱いアセンブリ。

【請求項3】

前記三つのエンドエフェクタ支持体が、前記三つのエンドエフェクタ支持体の中心に対して前記エンドエフェクタ支持面内で互いに実質的に１２０度分離された方向に位置付けられる、請求項２に記載のウエハ取り扱いアセンブリ。

【請求項4】

前記三つのボート支持体が、ボート支持面を形成し、前記三つのエンドエフェクタ支持体が、前記ボート支持面内で互いに実質的に等しく分離される、請求項１に記載のウエハ取り扱いアセンブリ。

【請求項5】

前記三つのボート支持体が、前記三つのボート支持体の中心に対して前記ボート支持面内で互いに実質的に１２０度分離された方向に位置付けられる、請求項４に記載のウエハ取り扱いアセンブリ。

【請求項6】

前記三つのエンドエフェクタ支持体が、前記ウエハの中央部分を支持するように構築および配設されている、請求項１に記載のウエハ取り扱いアセンブリ。

【請求項7】

前記ウエハが前記エンドエフェクタ上に支持される時に、前記ウエハがエンドエフェクタ支持面と接触することが防止されるように、前記ウエハと前記エンドエフェクタ支持面との間にクリアランスが形成されるように、前記三つのエンドエフェクタ支持体の高さが構成されてもよい、請求項１に記載のウエハ取り扱いアセンブリ。

【請求項8】

前記三つのボート支持体のうちの二つが、側部ボート支持体であり、前記二つの側部ボート支持体の各々が、主要部分および周辺部分を有する上面を有する、ウエハ支持構造を備え、前記上面の前記周辺部分が、ウエハの縁を支持するために前記主要部分に対して隆起している、請求項１～７のいずれか一項に記載のウエハ取り扱いアセンブリ。

【請求項9】

前記二つの側部ボート支持体の各々の前記ウエハ支持構造の前記隆起した周辺部分が、互いに対しておよび第三のボート支持体に対して実質的に１２０°で位置合わせされる、請求項８に記載のウエハ取り扱いアセンブリ。

【請求項10】

前記隆起した周辺部分が、実質的に平坦な上面を有し、かつ実質的に丸みのある周辺縁を有する、請求項８に記載のウエハ取り扱いアセンブリ。

【請求項11】

前記隆起した周辺部分の高さが、前記ウエハが前記ボート内に配置される時に、前記ウエハが前記上面の前記主要部分と接触することが防止されるように、前記ウエハと前記支持構造の前記上面の前記主要部分との間にクリアランスが形成されるように構成されてもよい、請求項８に記載のウエハ取り扱いアセンブリ。

【請求項12】

前記ウエハ支持構造の各々の長さが、前記ウエハが、前記ボート内で支持可能であるように、前記ウエハの周囲縁が、前記隆起した周辺部分および第三のボート支持体と接触するように、構成されている、請求項８に記載のウエハ取り扱いアセンブリ。

【請求項13】

前記三つのボート支持体の第三のボート支持体が、前記二つの側部ボート支持体の前記ウエハ支持構造の前記隆起した周辺部分に、高さにおいて対応するように構築および配設され、それによって、前記ウエハを、前記三つのボート支持体の間のその周囲縁に沿って支持する、請求項８に記載のウエハ取り扱いアセンブリ。

【請求項14】

前記第三のボート支持体が、前記三つのボート支持体の前記中心に向かって傾斜した面を有し、それによって、前記第三のボート支持体との前記ウエハの前記周囲縁の接触面積を最小化する、請求項１３に記載のウエハ取り扱いアセンブリ。

【請求項15】

前記二つの側部ボート支持体が、前記三つのボート支持体の前記中心の周りの互いからの第一の環状距離に位置付けられ、各々がさらに、第三のボート支持体の両側に、前記第三のボート支持体から離れるように第二の環状距離に位置付けられ、前記第一の環状距離が、前記第二の環状距離よりも長く、それによって前記ウエハを前記ボート内で支持することを可能にする、請求項８に記載のウエハ取り扱いアセンブリ。

【請求項16】

半導体処理装置であって、
複数のウエハを受容するように構築および配設されたプロセスチャンバと、
前記複数のウエハを取り扱うための、請求項１に記載のウエハ取り扱いアセンブリと、を備える、半導体処理装置。

【請求項17】

垂直炉である、請求項１６に記載の半導体処理装置。

【請求項18】

複数のウエハを処理する方法であって、プロセスチャンバ内に複数のウエハを提供することを含み、前記提供が、請求項１に記載のウエハ取り扱いアセンブリを使用して前記複数のウエハを取り扱うことを含む、方法。

【請求項19】

前記方法が、プロセスガスを前記プロセスチャンバに提供し、それによって前記複数のウエハ上に層を形成することをさらに含む、請求項１８に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、半導体処理におけるウエハ取り扱いに関する。より具体的には、ウエハボートおよびエンドエフェクタを備えるウエハ取り扱いアセンブリに関する。

【背景技術】

【0002】

半導体処理は、半導体デバイスを製造するために互いに位置合わせされる、例えばウエハなどの基材上で実施される、様々なプロセスを伴う。

【0003】

半導体業界における進歩とともに、生産されるチップの数の増加、およびスループットの増加は、製造コストを下げるために重要な要因となる場合がある。これは、より大きなサイズの基材を処理すること、および／または、例えばバッチでなど、一度に複数の基材を処理することによって可能になる場合がある。

【0004】

プロセスの一部では、複数の基材は、熱の増加を受ける場合がある。これは、基材の周囲縁において、ある程度の反りが生じることにつながる場合がある。すると、これは、製造におけるさらなるプロセスにおいてこうした反りのある基材を慎重に取り扱うことを、特にそれらがバッチで処理される場合に、要求する場合がある。

【0005】

したがって、基材の改善された取り扱いに対する必要性がある場合がある。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0006】

この概要は、選択された概念を、単純化した形態で紹介するために提供される。これらの概念は、下記の開示の例示の実施形態の、詳細な説明において、さらに詳細に記述される。この概要は、特許請求の範囲に記載される主題の主要な特徴または本質的な特徴を特定することを意図しておらず、特許請求の範囲に記載される主題の範囲を限定するために使用されることも意図していない。

【0007】

基材の取り扱いを改善するためのウエハ取り扱いアセンブリを提供することは、本開示の目的であってもよい。反りのある基材の取り扱いをさらに改善することは、さらに本開示の目的であってもよい。

【0008】

第一の態様では、本開示は、ウエハ取り扱いアセンブリに関する。

【0009】

ウエハ取り扱いアセンブリは、複数のウエハを保持するように構築および配設されたボートを備えてもよく、ボート内のウエハを支持するためにウエハ当たり三つのボート支持体を有してもよい。ウエハアセンブリはまた、エンドエフェクタを備えてもよい。エンドエフェクタは、エンドエフェクタ上のウエハを支持するための三つのエンドエフェクタ支持体を備えてもよい。三つのエンドエフェクタ支持体は、エンドエフェクタの中心が三つのボート支持体の中心と位置合わせされる時に、三つのエンドエフェクタ支持体の中心に対して、三つのボート支持体と実質的に同じ方向に位置付けられてもよい。

【0010】

本開示の第一の態様の実施形態によるウエハ取り扱いアセンブリは、装填サイズを増加させることを可能にする場合がある。装填サイズの増加は、ピッチの減少のおかげで、ボート内で実現されてもよい。したがって、これは、処理中のスループットを増加させることにおいて有利である場合がある。これは有利なことに、半導体製造についての生産コストの低減につながる場合がある。

【0011】

ウエハ取り扱いが特に反りのあるウエハのためであってもよいことは、さらに利点である場合がある。

【0012】

ウエハ破損または亀裂が低減され得るように、ウエハ取り扱いの信頼性が向上し得ることは、利点である場合がある。

【0013】

第二の態様では、本開示は、半導体処理装置に関する。

【0014】

半導体処理装置は、プロセスチャンバを備えてもよい。プロセスチャンバは、複数のウエハを受容するように構築および配設されてもよい。半導体処理装置はまた、複数のウエハを取り扱うための、本開示の第一の態様の実施形態によるウエハ取り扱いアセンブリを備えてもよい。

【0015】

本開示の第二の態様の実施形態による半導体処理装置は、信頼性の向上を提供されたウエハ取り扱いのおかげで、半導体製造コストの低減に寄与する場合がある。これは、反りのあるウエハの取り扱いについて特に有利である場合がある。

【0016】

複数のウエハを処理することができることのおかげでスループットが改善されてもよいことも、利点である場合がある。

【0017】

第三の態様では、本開示は、複数のウエハを処理する方法に関する。

【0018】

方法は、プロセスチャンバ内に複数のウエハを提供することを含んでもよい。複数のウエハの提供は、本開示の第一の態様の実施形態によるウエハ取り扱いアセンブリを使用して複数のウエハを取り扱うことを含んでもよい。

【0019】

第三の態様の実施形態による方法は、複数のウエハを処理することを可能にする場合がある。これは、特に、反りのあるウエハについて有利である場合がある。

【0020】

複数のウエハの提供および取り扱いが改善されてもよくそれによってウエハ損傷またはスクラップが低減されてもよいことは、さらに利点である場合がある。

【0021】

当然のことながら、図内の要素は単純化および明瞭化のために図示されていて、必ずしも原寸に比例して描かれていない。例えば、図内の要素のうちの一部の寸法は、本開示の図示された実施形態の理解の向上を助けるために他の要素と相対的に誇張されている場合がある。

【0022】

別段の記載のない限り、図面では同様の要素に対して同様の参照番号が使用されることになる。特許請求の範囲の参照符号は、範囲を限定しているとは理解されないものとする。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1a】本開示の第一の態様の実施形態によるウエハ取り扱いアセンブリの概略上面図。

【図1b】本開示の第一の態様の実施形態によるウエハ取り扱いアセンブリ内に備えられるボートの概略側面図。

【図2】本開示の第一の態様の実施形態によるウエハ取り扱いアセンブリ内に備えられるエンドエフェクタの傾斜上面図。

【図3】本開示の第二の態様の実施形態による半導体処理装置の概略側面図。

【図4】本開示の第三の態様の実施形態による、例示的な方法のフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0024】

ある特定の実施形態および実施例を以下に開示するが、本発明の具体的に開示された実施形態および／または使用、ならびにその明白な修正および均等物を超えて本発明が延長することは、当業者によって理解されるであろう。それ故に、開示された本発明の範囲は、以下に記載の特定の開示された実施形態によって限定されるべきではないことが意図されている。

【0025】

本明細書で使用される場合、「基材」という用語は、修飾されてもよい、またはデバイス、回路、もしくは膜がその上に形成されてもよい、単一または複数の任意の下地材料を含む、単一または複数の任意の下地材料を指す場合がある。「基材」は、連続的または非連続的、剛性または可撓性、中実または多孔質、およびそれらの組合せであってもよい。基材は、粉末、プレート、またはワークピースなどの、任意の形態であってもよい。プレートの形態の基材は、様々な形状、およびサイズのウエハを含んでもよい。基材は、例えば、ケイ素、シリコンゲルマニウム、酸化ケイ素、ヒ化ガリウム、窒化ガリウム、および炭化ケイ素を含む、半導体材料から作製されてもよい。

【0026】

例として、粉末の形態の基材は、医薬品製造のための用途を有してもよい。多孔質基材は、ポリマーを含んでもよい。ワークピースの例としては、医療機器（例えば、ステントおよびシリンジ）、宝石類、ツーリング装置、電池製造のための構成要素（例えば、陽極、陰極、もしくはセパレータ）、または光起電力セルの構成要素などが含まれてもよい。

【0027】

連続基材は、堆積プロセスが生じるプロセスチャンバの境界を越えて、延在してもよい。一部のプロセスでは、連続基材は、プロセスが基材の端部に達するまで継続されるように、プロセスチャンバを通して移動してもよい。連続基材は、任意の適切な形態で、連続基材の製造および生産を可能にするために、連続基材供給システムから供給されてもよい。

【0028】

連続基材の非限定的な例としては、シート、不織布膜、ロール、箔、ウェブ、可撓性材料、連続的なフィラメントまたは繊維（例えば、セラミック繊維、もしくはポリマー繊維）の束が含まれてもよい。連続基材はまた、非連続基材がその上へと取り付けられる、キャリアまたはシートを備えてもよい。

【0029】

本明細書に提示された例示は、任意の特定の材料、構造、または装置の実際の外観であることを意味せず、本開示の実施形態を記述するために使用される、単に理想化された表現にすぎない。

【0030】

示された、かつ記載された特定の実装は、本発明のおよび最良の形態の例示であり、態様および実装の範囲を、いかなる方法でも、他に限定することを意図していない。実際に、簡潔のために、従来の製造、接続、調製、およびシステムの他の機能的態様を詳細に記述していない場合がある。さらに、様々な図に示された接続線は、様々な要素間の、例示的な機能的関係、および／または物理的連結を表すことが意図される。多くの代替的または追加的な機能的関係または物理的接続が、実際のシステムにおいて存在してもよく、および／または一部の実施形態では存在しなくてもよい。

【0031】

数多くの変形が可能であるため、本明細書に記載の構成、および／または手法は本質的に例示的であること、ならびにこれらの特定の実施形態または実施例は、限定的な意味で考慮されるべきではないことが、理解されるべきである。本明細書に記載の特定のルーチンまたは方法は、任意の数の処理方策のうちの一つ以上を、代表してもよい。それ故に、例示された様々な動作は、例示された順序で実施されてもよく、または他の順序で実施されてもよく、または場合によっては省略されてもよい。

【0032】

本開示の主題は、本明細書で開示された様々なプロセス、システム、および構成、ならびに他の特徴、機能、動作および／または特性のすべての新規かつ非自明の組み合わせおよび部分的な組み合わせ、ならびにその任意のおよびすべての均等物を含む。

【0033】

本明細書全体での様々な所における「実施形態」への言及は必ずしもすべて、同じ実施形態への言及とは限らないが、そうである場合もある。さらに、特定の特徴、構造、または特性は、本開示から当業者に明らかであることになるように、一つ以上の実施形態において、任意の好適な様態で組み合わせられてもよい。

【0034】

本明細書全体での「一部の実施形態」への言及は、これらの実施形態に関連して記述された特定の構造、特徴工程が、本発明の実施形態の一部の中に含まれることを意味する。それ故に、本明細書全体を通して様々な所で出現する「一部の実施形態では」などの句は必ずしも、同じ一連の実施形態への言及とは限らないが、そうである場合もある。

【0035】

本明細書全体を通して、「一つの実施形態（ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」または「実施形態（ａｎ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」への参照は、実施形態に関連して記述された特定の特徴、構造、または特性が、本開示の少なくとも一つの実施形態に含まれることを意味する。それ故に、本明細書全体の様々な所での「一つの実施形態では（ｉｎ ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」または「一実施形態では（ｉｎ ａｎ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」という句の出現は必ずしも、すべてが同じ実施形態への言及とは限らないが、そうである場合もある。

【0036】

本明細書で使用される場合、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、その後に列挙される手段に制限されるものとして解釈されるべきではないことが、留意されるべきである。この用語は他の要素や工程を除外するものではない。したがって、この用語は、記載された特徴、工程、または構成要素が言及されるように存在することを明記するものとして解釈されるべきである。しかしながら、一つ以上の他の工程、構成要素、もしくは特徴、またはそれらの群が存在すること、または追加されることを妨げない。

【0037】

本明細書および特許請求の範囲における第一、第二、第三などの用語は、類似の要素の間で区別するために使用される。それらは必ずしも、時間的に、空間的に、ランク付けして、または任意の他の様式で、順序を記述するために使用されるとは限らない。そのように使用される用語は、適切な状況下で互換性があり、本明細書に記載される開示の実施形態は、本明細書に記述または図示される以外の順序での動作の能力を有することが、理解されるべきである。

【0038】

以下の用語は、本開示の理解を助けるためにのみ提供される。

【0039】

本明細書で使用される場合、および他に提供されない限り、「反りのある基材または反りのあるウエハ」という用語は、それらの幾何学的形状がそれらの初期の平坦状態から逸脱している基材またはウエハを指す場合がある。

【0040】

本明細書で使用される場合、および他に提供されない限り、「ウエハ装填または装填サイズ」という用語は、ボート内に受容可能とすることができるウエハの総数を指す場合がある。

【0041】

本明細書で使用される場合、および他に提供されない限り、「ウエハの中央部分」という用語は、その中心から離れるようにその半径の少なくとも２／３だけ延在して及んでもよい、ウエハの一部分を指す場合がある。

【0042】

本明細書で使用される場合、および他に提供されない限り、「排気ガス」という用語は、プロセスチャンバ内で処理が完了した後の、ガスを指す場合がある。

【0043】

ここで、本開示のいくつかの実施形態の詳細な記述によって本開示を記述する。本開示の他の実施形態を、本開示の技術的教示から逸脱することなく、当業者の知識に従って構成することができることは明らかである。本開示は、本明細書に含まれる特許請求の範囲の条件によってのみ限定される。

【0044】

図１ａは、本開示の第一の態様の実施形態によるウエハ取り扱いアセンブリの概略上面図を示す。図１ｂは、本開示の第一の態様の実施形態によるウエハ取り扱いアセンブリ内に備えられるボートの概略側面図を示す。

【0045】

ウエハアセンブリ（１００）は、ボート（１７０）を備えてもよい。ボート（１７０）は、複数のウエハ（１１０）を保持するように構築および配設されてもよい。それ故に、ボートは、ウエハボートと呼ばれる場合がある。ボート（１７０）は、ウエハ（１１０）当たり三つのボート支持体（１３０、１３１）を有してもよい。三つのボート支持体は、ボート（１７０）内のウエハ（１１０）を支持するのに好適であってもよい。ボートは長手方向に延在してもよく、それによって複数のウエハを保持することができてもよい。

【0046】

ウエハアセンブリ（１００）はまた、エンドエフェクタ（１２０）を備えてもよい。エンドエフェクタ（１２０）は、三つのエンドエフェクタ支持体（１２１）を備えてもよい。エンドエフェクタ支持体（１２１）は、エンドエフェクタ（１２０）上のウエハ（１１０）を支持するのに好適であってもよい。三つのエンドエフェクタ支持体（１２１）は、エンドエフェクタの中心（１２５）が三つのボート支持体（１３０、１３１）の中心と位置合わせされる時に、三つのエンドエフェクタ支持体の中心に対して、三つのボート支持体（１３０、１３１）と実質的に同じ方向に位置付けられてもよい。

【0047】

エンドエフェクタの中心（１２５）が三つのボート支持体（１３０、１３１）の中心と位置合わせされる時に、エンドエフェクタ支持体（１２１）およびボート支持体（１３０、１３１）が可能な限り互いに近接するという利点を、ウエハアセンブリ（１００）は提供してもよい。これは、ウエハの改善された取り扱いを提供してもよい。それ故に、改善された取り扱いは、それがボート（１７０）からの移送中およびボート（１７０）への移送中のウエハの移動を最小化するという事実に、起因してもよい。

【0048】

これは、反りのあるウエハ（１１１）を取り扱う時に特に有利である場合がある。アセンブリ（１００）内に備えられるボート（１７０）によって提供される支持は、ウエハ、特に反りのあるウエハ（１１１）をプロセスチャンバ内に収容するのに役立ってもよく、一方でエンドエフェクタ（１６０）は、ボート（１７０）からおよびボート（１７０）への、こうしたウエハ（１１１）の取り扱いおよび移送の容易さを提供してもよい。

【0049】

したがって、ウエハ損傷、ウエハ破損またはウエハ亀裂が、ボート（１７０）からおよびボート（１７０）への移送中ならびにプロセスチャンバ内でボート（１７０）内に保持されている間に低減され得るように、ウエハ取り扱いの信頼性が改善されることは、利点である場合がある。

【0050】

低減されたピッチのおかげでボート（１７０）内でより高いウエハ装填が実現され得ることは、利点である場合がある。ウエハを支持するのに適したウエハ用の三つのボート支持体のおかげで、ピッチは低減されてもよい。低減されたピッチは有利なことに、処理中のより高いスループットを可能にする場合がある。これは有利なことに、半導体製造についての生産コストの低減につながってもよい。

【0051】

図２は、本開示の第一の態様の実施形態によるウエハ取り扱いアセンブリ（１００）内に備えられるエンドエフェクタ（１２０）の傾斜上面図を示す。

【0052】

実施形態では、三つのエンドエフェクタ支持体（１２１）は、エンドエフェクタ支持面（１２２）を形成してもよい。三つのエンドエフェクタ支持体（１２１）は、エンドエフェクタ支持面（１２２）内で互いに実質的に等しく分離されてもよい。エンドエフェクタ支持面（１２２）は、ウエハ（１１０）を取り扱う時にウエハを支持するという利点を提供する場合がある。

【0053】

三つのエンドエフェクタ支持体（１２１）の実質的な等しい分離は、ボート（１７０）からおよびボート（１７０）へウエハが移送されている時に、ウエハ（１１０）に信頼できるグリップを提供することを可能にする場合がある。信頼できるグリップは、エンドエフェクタ支持面（１２２）上のウエハの釣り合った配置を考慮に入れてもよい。さらに、三つのエンドエフェクタ支持体（１２１）の実質的な等しい分離は、ウエハ（１１０）に対する半径方向にバランスのとれた支持を提供することにおいて有利である場合がある。三つのエンドエフェクタ支持体（１２１）の中心（１２５）から離れるように、三つのエンドエフェクタ支持体（１２１）がどのくらい遠く位置付けられるかに応じて、バランスのとれた支持は、ウエハの中央部分に、ウエハの周囲縁に、または中央部分と周囲縁との間のどこに提供されてもよい。したがって、三つのエンドエフェクタ支持体（１２１）は、エンドエフェクタ（１２０）によってボート（１７０）からおよびボート（１７０）へウエハが移送されている時に、ウエハのグリップを最適化するか、または言い換えれば改善するように、エンドエフェクタ支持面（１２２）内に位置付けられてもよい。

【0054】

したがって、一部の実施形態では、三つのエンドエフェクタ支持体（１２１）は、ウエハ（１１０）の中央部分を支持するように構築および配設されてもよい。

【0055】

一方、中央部分での支持は、特に既に反りのあるウエハを取り扱う時に有利である場合がある。反りのあるウエハは、凹形状または凸形状であってもよいため、中央部分で提供される支持は、有利である場合がある。

【0056】

実施形態では、三つのエンドエフェクタ支持体（１２１）は、当該エンドエフェクタ支持面（１２２）内で互いに可能な限り遠く分離した方向に位置付けられてもよい。それ故に、三つのエンドエフェクタ支持体（１２１）は、１１０°～１３０°の範囲内で互いに分離された方向に位置付けられてもよい。

【0057】

一部の実施形態では、三つのエンドエフェクタ支持体（１２１）は、三つのエンドエフェクタ支持体（１２１）の中心（１２５）に対して当該エンドエフェクタ支持面（１２２）内で互いに実質的に１２０度分離された方向に位置付けられてもよい。これは、ウエハが典型的に実質的に円形であるため、ボート（１７０）からおよびボート（１７０）へウエハが移送されている時に、ウエハ（１１０）に対するよりバランスのとれたグリップを可能にする場合がある。これは、任意のサイズのウエハを取り扱う時にさらに有利である場合がある。それは、任意のサイズの反りのあるウエハを取り扱う時にさらに有利である場合がある。

【0058】

実施形態では、エンドエフェクタ支持面（１２２）の中心（１２５）に切り抜きがあってもよい（図１ｂ）。これは、反りがボウル形状の形態である場合、反りのあるウエハの取り扱いを可能にする場合がある。

【0059】

実施形態では、ウエハがエンドエフェクタ（１２０）上に支持される時に、ウエハがエンドエフェクタ支持面（１２２）と接触することを防止されるように、ウエハとエンドエフェクタ支持面（１２２）との間にクリアランスが形成されるように、三つのエンドエフェクタ支持体（１２１）の高さが構成されてもよい。

【0060】

三つのエンドエフェクタ支持体（１２１）の高さは、半導体処理装置での処理後に得ると予想される反りに応じて最適化することができる設計値であってもよく、それによってボート（１７０）からの移送中およびボート（１７０）への移送中のウエハのより安全な取り扱いを可能にしてもよいことが、留意されるべきである。

【0061】

三つのエンドエフェクタ支持体（１２１）の高さは、ウエハが有してもよい既存の反りに応じて、最適化することができる設計値であってもよく、それによってもまた、それによってボート（１７０）からの移送中およびボート（１７０）への移送中のウエハのより安全な取り扱いを可能にしてもよいことが、さらに留意される。

【0062】

実施形態では、三つのエンドエフェクタ支持体（１２１）の各々の高さは、１ｍｍ～３ｍｍの範囲内であってもよい。一部の実施形態では、高さは約２ｍｍであってもよい。

【0063】

実施形態では、三つのエンドエフェクタ支持体（１２１）の各々には、ウエハを検知するために真空吸引が提供されてもよい。これは、反りのあるウエハを取り扱う時に、特に、これらの種類のウエハが平坦な表面を有しないため、有利である場合がある。真空吸引は、三つのエンドエフェクタ支持体（１２１）の各々の中心から提供されてもよい。真空吸引はまた、三つのエンドエフェクタ支持体（１２１）の各々の周囲縁から提供されてもよい。真空吸引が提供されたエンドエフェクタ支持体は、ウエハをグリップするために、またはウエハの存在を検知するためにさらに使用されてもよいことが、さらに留意されるべきである。

【0064】

実施形態では、三つのボート支持体（１３０、１３１）は、ボート支持面（１６０）を形成してもよい。三つのエンドエフェクタ支持体（１２１）は、ボート支持面（１６０）内で互いに実質的に等しく分離されてもよい。したがって、ボート支持面（１６０）は、ボート（１７０）内にウエハ（１１０）を収容することにおいて有利である場合がある。さらに、エンドエフェクタ（１２０）は、ボート（１７０）内でウエハ（１１０）を移送する時に、ボート支持面（１６０）内に受容可能であってもよい。したがって、エンドエフェクタ（１２０）は、ボート支持面（１６０）内にフィットしてもよい。

【0065】

実施形態では、三つのボート支持体（１３０、１３１）は、三つのボート支持体（１３０、１３１）の中心（１２５）に対してボート支持面（１６０）内で互いに実質的に１２０度分離された方向に位置付けられてもよい。これは、ボート（１７０）内の複数のウエハ（１１０）の各々の釣り合った位置付けを提供することを可能にする場合がある。これは、反りのあるウエハに対処する時に特に有利である場合がある。これは、例えば３００ｍｍウエハまたは４５０ｍｍウエハなどの、より大きなサイズのウエハに対処する場合にさらに有利である場合がある。

【0066】

実施形態では、三つのボート支持体（１３０、１３１）のうちの二つ（１３１）は、側部ボート支持体であってもよい。言い換えれば、ボート支持体のうちの二つ（１３１）は、ボート（１７０）の横側に位置付けられてもよい。それ故に、二つのボート支持体（１３１）は、実質的に互いに面していてもよい。二つ（１３１）の側部ボート支持体の各々は、上面（１４１）を有するウエハ支持構造（１４０）を備えてもよい。支持構造（１４０）は、図１ａおよび図１ｂに概略的に示す通り、二つの側部ボート支持体（１３１）の各々から突出していてもよい。支持構造（１４０）は、それぞれの側部ボート支持体１３１の中心から離れるように位置付けられて、かつ互いとの収束方向に、二つの側部ボート支持体（１３１）から突出してもよい。これは、ウエハに対する釣り合った支持を提供してもよい。これは、ウエハが反りのあるウエハまたはより大きいサイズのウエハである場合に、特に有利である場合がある。

【0067】

ウエハ支持構造（１４０）の上面（１４１）は、集積回路構成要素が上に構築される表面とは反対側のウエハの表面に面する、ウエハ支持構造（１４０）の表面を指す場合がある。上面（１４１）の周辺部分（１５０）は、上面（１４１）の主要部分（１５１）に対して隆起してもよい。隆起部分は、ウエハ（１１０）の縁を支持するのに好適であってもよい。二つのボート支持体（１３１）の隆起部分（１５０）によって支持される縁は、実施形態では、ウエハ（１１０）の周囲縁であってもよい。したがって、ウエハ（１１０）の縁、特にウエハ（１１０）の周囲縁を支持することは、ウエハ（１１０）とボート支持体との間の接触面積を減少させてもよい。これは、ウエハ（１１０）とボート支持体との間の接触応力を低減するのに役立つ場合がある。これはさらに、ウエハ（１１０）内での、例えばスリップ形成などの、欠陥形成のリスクを低減することを可能にする場合がある。

【0068】

プロセスチャンバ内の、ボート（１７０）内でさらなる処理を受ける必要があってもよい、反りのあるウエハの場合、隆起部分（１５０）は、図１ｂに概略的に示す通りに凹状または凸状であってもよい、反りのあるウエハとの接触またはグリップを、その湾曲した縁において形成するという利点をさらに提供してもよい。したがって、こうしたボート（１７０）は、ボート（１７０）内での反りのあるウエハのより容易な取り扱いおよびより容易な位置付けをさらに可能にする場合がある。

【0069】

実施形態では、隆起した周辺部分（１５０）は、実質的に平坦な上面を有してもよい。隆起した周辺部分（１５０）はまた、実質的に丸みのある周辺縁を有してもよい。これは、ウエハ（１１０）と隆起した周辺部分（１５０）との間の十分な接触を提供してもよく、それ故にウエハ（１１０）に対する支持を提供することを可能にする場合がある。

【0070】

実施形態では、隆起部分（１５０）の高さは、ウエハがボート（１７０）内に配置される時に、ウエハが支持構造（１４０）の上面（１４１）の主要部分（１５１）と接触することが防止されるように、ウエハと支持構造（１４０）の主要部分（１５１）との間にクリアランスが形成されるように構成されてもよい。

【0071】

隆起部分（１５０）の高さは、半導体処理装置での処理後に得ると予想される反りに応じて最適化することができる設計値であってもよいことが、留意されるべきである。したがって、これは、ボート（１７０）からの移送中のウエハのより安全な取り扱いを可能にする場合がある。

【0072】

隆起部分（１５０）の高さは、ウエハが有してもよい既存の反りに応じて、最適化することができる設計値であってもよいことが、さらに留意される。これは、ボート（１７０）への移送中にウエハのより安全な取り扱いを可能にすることにおいて有利である場合がある。

【0073】

実施形態では、隆起した周辺部分（１５０）の高さは、約１ｍｍであってもよい。

【0074】

実施形態では、二つの側部ボート支持体（１３１）の各々のウエハ支持構造（１４０）の隆起した周辺部分（１５０）は、互いに対しておよび第三のボート支持体（１３０）に対して実質的に１２０度で位置合わせされてもよい（図１ａ）。これは、ボート（１７０）内のウエハ（１１０）の釣り合った配置を可能にする場合があり、特に反りのあるウエハに対処する場合にウエハ（１１０）の容易な移送を結果的にもたらす場合がある。さらに、それは、実質的に同じだけ離れた接触点でウエハが支持されることができるため、ボート（１７０）内のウエハ（１１０）に対するより改善された支持を提供する。

【0075】

しかしながら、エンドエフェクタの中心が三つのボート支持体（１３０、１３１）の中心と位置合わせされる時に、ウエハ支持構造の各々の隆起部分（１５０）と三つのエンドエフェクタ支持体（１２１）の各々との間にギャップ（ｇ）（図１ａ）を有することが不可欠である場合があることが、留意されるべきである。これは、エンドエフェクタ（１２０）からボートへのウエハの円滑な移送の利点を提供する場合がある。こうしたギャップがない場合、エンドエフェクタは、ボート支持面（１６０）内にフィットしない場合があり、さらに、ボート内へのウエハの移送中に支持構造（１４０）と衝突する場合がある。円滑な移送は、最小数の工程でボートからおよびボートへウエハが移送されてもよいように、最小化されたウエハ移動を指す場合がある。

【0076】

したがって、一部の実施形態では、ウエハ支持構造（１４０）の長さは、ウエハ（１１０）が、ボート（１７０）内で支持可能であってもよいように、ウエハ（１１０）の周囲縁が、隆起した周辺部分（１５０）および第三のボート支持体（１３０）と接触するように、構成されてもよい。それ故に、ウエハ（１１０）は、その周囲縁においてボート（１７０）内で支持されてもよい。これは、粒子生成、およびしたがって粒子汚染の、リスクを低減するという利点を提供する場合がある。

【0077】

二つの側部ボート支持体（１３１）のウエハ支持構造（１４０）の周辺部分（１５０）は隆起してもよいため、ウエハ（１１０）は有利なことに、ボート支持面（１６０）内でボート（１７０）内で釣り合って収容されてもよい。

【0078】

したがって、三つのボート支持体の第三のボート支持体（１３０）は、二つの側部ボート支持体（１３１）のウエハ支持構造（１５０）の隆起した周辺部分（１５０）に、高さにおいて対応するように構築および配設されてもよい。これは、ウエハ（１１０）に対する支持を、三つのボート支持体の間のその周囲縁に沿って提供してもよい。

【0079】

第三のボート支持体（１３０）と二つの側部ボート支持体（１３１）のウエハ支持構造（１４０）の隆起した周辺部分（１５０）との高さにおける対応は、第三のボート支持体（１３０）の面に対して達成されてもよい。

【0080】

実施形態では、ウエハの周囲縁の一部が上に置かれている第三のボート支持体（１３０）の面の少なくとも一部分は、二つの側部ボート支持体（１３１）のウエハ支持構造（１４０）の隆起した周辺部分（１５０）の実質的に平坦な上面とともに、平らになるように、または言い換えれば実質的に同じレベルにあるように、構築および配設されてもよい。これは、複数のウエハの各々がボート（１７０）内で互いに実質的に平行に収容されることを可能にする場合がある。

【0081】

一部の実施形態では、第三のボート支持体（１３０）の面の少なくとも一部分は、傾斜面であってもよい。したがって、隆起した周辺部分（１５０）の上面もまた、傾斜面を有してもよい。これは、隆起した周辺部分（１５０）、および第三のボート支持体（１３０）の面との、ウエハの周囲縁の接触面積を低減してもよい。

【0082】

それ故に、一部の実施形態では、第三のボート支持体（１３０）は、三つのボート支持体の中心（１２５）に向かって傾斜した面（１３２）を有してもよい。これは、第三のボート支持体（１３０）との、ウエハ（１１０）の周囲縁の接触面積を最小化してもよい。次いで、これは、ウエハと第三のボート支持体（１３０）との間の接触応力を低減するのに役立つ場合がある。したがって、ウエハの周囲縁が中に置かれているボートロッド（１７０）との、傾斜面（１３２）の交点は、二つの側部ボート支持体（１３１）のウエハ支持構造（１５０）の隆起した周辺部分（１５０）の実質的に平坦な上面とともに平らになっていて、ボート（１７０）内でのウエハ（１１０）の釣り合った配置を提供してもよい。

【0083】

実施形態では、二つの側部ボート支持体（１３１）は、三つのボート支持体（１３０、１３１）の中心の周りの互いからの第一の環状距離（ａｎｎｕｌａｒ ｄｉｓｔａｎｃｅ）に位置付けられてもよい。二つの側部ボート支持体（１３１）の各々はさらに、第三のボート支持体（１３０）の両側に、第三のボート支持体（１３０）から離れるように第二の環状距離に位置付けられてもよい。第一の環状距離は、第二の環状距離よりも長くてもよく、それによってウエハ（１１０）をボート（１７０）内で支持することを可能にする場合がある。これはさらに、ボート（１７０）へおよびボート（１７０）からのウエハ（１１０）の容易な移送を可能にする場合がある。

【0084】

本開示の別の態様は、半導体処理装置（５００）に関する。半導体装置は、図３に概略的に表されてもよい。

【0085】

半導体装置（５００）は、複数のウエハ（１１０）を受容するように構築および配設されたプロセスチャンバ（５１０）を備えてもよい。それはまた、本開示の第一の態様の実施形態によるウエハ取り扱いアセンブリ（１００）を備えてもよい。複数のウエハ（１１０）は、ウエハ取り扱いアセンブリ（１００）内に備え得るボート（１７０）内に備えられてもよい。ボートは、プロセスチャンバ（５１０）内に受容可能であってもよい。

【0086】

半導体装置（５００）は有利なことに、反りのあるウエハ、または例えば３００ｍｍまたは４５０ｍｍウエハなどのより大きなサイズのウエハの、処理を可能にする場合がある。処理は、ウエハアセンブリ（１００）の存在のおかげで、半導体処理装置（５００）内でのウエハ取り扱いに関して改善された信頼性を伴ってもよい。改善された信頼性は、特に生じる場合があるウエハ損傷の低減、ウエハ破損の低減、またはウエハ亀裂の低減を指す場合がある。

【0087】

実施形態では、半導体処理装置（５００）は、プロセスチャンバ（５１０）の温度を調整および制御するための温度コントローラ（５４０）をさらに備えてもよい。この温度はまた、プロセス温度と呼ばれる場合があり、プロセスチャンバ（５１０）内で処理が行われる温度である場合がある。

【0088】

実施形態では、半導体処理装置（５００）は、圧力コントローラ（５５０）をさらに備えてもよい。これは、プロセスチャンバ（５１０）内で処理を実行するために、プロセスチャンバ（５１０）内の圧力を調整および維持することを可能にする場合がある。

【0089】

半導体処理装置（５００）は、ガス送達アセンブリを備えてもよい。ガス送達アセンブリは、プロセスガスを半導体処理装置（５００）に提供するために構築および配設されてもよい。ガス送達アセンブリは、ガスインジェクタ（５６０）を備えてもよい。ガスインジェクタ（５６０）は、プロセスガスをプロセスチャンバ（５１０）に提供するように構築および配設されてもよい。プロセスガスの提供は、前駆体貯蔵モジュール（５２０）から導かれたガスインジェクタ（５６０）に、少なくとも一つの前駆体ガスを提供することを含んでもよい。したがって、少なくとも一つの前駆体貯蔵モジュールは、ガス送達アセンブリ内に備えられてもよい。

【0090】

一部の実施形態では、半導体処理装置は、第一の前駆体ガスおよび第二の前駆体ガスをガスインジェクタ（５６０）に提供するために、互いに異なる二つの前駆体貯蔵モジュール（５２０、５７０）を備えてもよく、第一の前駆体ガスは第二の前駆体ガスとは異なってもよい。

【0091】

実施形態では、半導体処理装置（５００）は、ガス排気アセンブリ（５３０）を備えてもよい。ガス排気アセンブリ（５３０）は、半導体処理装置（５００）から排気ガスを除去するために構築および配設されてもよい。

【0092】

実施形態では、半導体処理装置（５００）は、コントローラをさらに備えてもよい。コントローラは、複数のウエハの処理を制御するために、非一時的コンピュータ可読媒体に格納されてもよい命令を実行するように構成されてもよい。

【0093】

一部の実施形態では、コントローラは、非一時的コンピュータ可読媒体に格納される命令を実行するためのプロセッサを含むように構成されてもよい。

【0094】

半導体処理装置（５００）は垂直炉であってもよい。したがって、ボート（１７０）内でプロセスチャンバ（５１０）に提供される複数のウエハを処理する能力を有してもよい。

【0095】

一部の実施形態では、半導体処理装置（５００）は、化学蒸着（ＣＶＤ）装置であってもよい。

【0096】

一部の実施形態では、半導体処理装置（５００）は、原子層堆積（ＡＬＤ）装置であってもよい。

【0097】

さらなる態様では、本開示は、図４のフローチャートに概略的に表す通りに複数のウエハを処理する方法（１０００）に関する。

【0098】

方法（１０００）は、プロセスチャンバ（５１０）内に複数のウエハ（１１０）を提供すること（１０１０）を含んでもよい。

【0099】

一部の実施形態では、複数のウエハの各々は、反りのあるウエハであってもよい。

【0100】

一部の実施形態では、プロセスチャンバ（５１０）は、図３に概略的に表す通りに半導体処理装置（５００）内に備えられてもよい。

【0101】

複数のウエハの提供（１０１０）は、本開示の第一の態様の実施形態によるウエハ取り扱いアセンブリ（１００）を使用して複数のウエハ（１１０）を取り扱うことを含んでもよい。

【0102】

方法（１０００）は、プロセスガスをプロセスチャンバ（５１０）に提供し（１０２０）、それによって複数のウエハ（１１０）上に層を形成することをさらに含んでもよい。

【0103】

実施形態では、プロセスガスの提供は、第一の前駆体ガスおよび第二の前駆体ガスをプロセスチャンバ（５１０）に提供することを含んでもよく、第一の前駆体ガスは第二の前駆体ガスとは異なってもよい。

【0104】

実施形態では、プロセスガスの提供は、堆積プロセスに含まれてもよい。堆積プロセスは、実施形態では、第一の前駆体ガスおよび第二の前駆体ガスをプロセスチャンバ（５１０）に提供し、それによって層を形成することを含んでもよい。

【0105】

一部の実施形態では、プロセスチャンバ（５１０）への、第一の前駆体ガスの提供および第二の前駆体ガスの提供は、オーバーラップする期間中に行われてもよい。

【0106】

一部の実施形態では、プロセスチャンバ（５１０）への、第一の前駆体ガスの提供および第二の前駆体ガスの提供は、実質的に同時に行われてもよい。したがって、層の形成は、化学蒸着（ＣＶＤ）プロセスを通して行われてもよい。

【0107】

一部の実施形態では、堆積プロセスに含まれてもよい、第一の前駆体ガスの提供および第二の前駆体ガスの提供は、実行されるか、または言い換えれば複数回繰り返されてもよく、それによって堆積サイクルを形成してもよい。堆積サイクル中、第一の前駆体ガスは、第二のパルス期間にわたる第二の前駆体ガスの提供と交互になっている第一のパルス期間にわたってプロセスチャンバ（５１０）に提供されてもよい。したがって、層の形成は、原子層堆積（ＡＬＤ）プロセスを通して行われてもよい。

【0108】

堆積プロセスは、第一の前駆体ガスの一部分および第二の前駆体ガスの一部分をプロセスチャンバ（５１０）から除去することをさらに含んでもよい。プロセスチャンバから除去される、第一の前駆体ガスの一部分および第二の前駆体ガスの一部分は、それぞれ、これら前駆体ガスの未反応部分を含んでもよい。

【0109】

実施形態では、形成される層は、酸化物、窒化物、または炭化物を含んでもよい。

【0110】

本開示の実施形態は、これらの実施形態が本明細書に添付の特許請求の範囲およびその法的均等物によって定義されているため、本発明の範囲を限定しない。任意の均等な実施形態は、本発明の範囲内にあることが意図される。互いに異なる本開示の修正は、本明細書に開示されるものに加えて、当業者には明らかとなり得る。こうした修正およびそこから由来する実施形態も、本明細書に添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0111】

１００ ウエハアセンブリ
１１０ ウエハ
１２０ エンドエフェクタ
１２１ エンドエフェクタ支持体
１２２ エンドエフェクタ支持面
１２５ エンドエフェクタの中心
１３０ 第三のボート支持体
１３１ 側部ボート支持体
１４０ ウエハ支持構造
１６０ ボート支持面
１７０ ボート
５００ 半導体処理装置
５１０ プロセスチャンバ

【図1a】

【図1b】

【図2】

【図3】

【図4】

【外国語明細書】